CN102957466B - 一种数据传输的下行多流波束赋形的传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据传输的下行多流波束赋形的传输方法及装置，所述方法包括以下步骤：将现有的用户终端专用端口Port7和Port8拆分为四个用户终端专用端口，生成新的用户终端专用端口Port7、Port7’、Port8、Port8’；将经过基站处理的各个业务流数据映射到四个新的用户终端专用端口中的一个或多个；根据映射有业务流数据的端口，使用多流波束赋形进行协作传输和干扰规避传输。本本发明通过将用户终端专用的端口拆分为四个端口，基于R9协议的***只需要做很小的改动就可以实现，同时提出基于这种新的端口的下行最大4流复用传输方式，提高了复用的效率，化邻区干扰为有用信号，同时提升了边缘终端吞吐量和覆盖。

Description

一种数据传输的下行多流波束赋形的传输方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通讯技术领域，特别是涉及一种数据传输的下行多流波束赋形的传输方法及装置。

背景技术

多点协作传输技术(Cooperative Multi-Point transmission，CoMP)是提高小区边缘用户吞吐量提升整个网络吞吐量的一种技术手段。

传统的多点协作传输技术是终端的信息都存储在主小区内，终端的调度等流程都在主小区内进行，主小区调度分配好的数据及物理层编码映射的控制信息经过X2口传输给协作小区，然后协作小区完全按照主小区的意志来处理，协作小区在CoMP传输过程中仅仅为主小区提供一个物理通道，不参与该UE的调度管理过程。

图1为现有技术基于X2口CoMP的多流传输示意图，图1描述的是终端的承载都建立在主控小区中，是一种集中式组网的CoMP传输方式。MME(Mobility Management Entity，移动管理实体)/SGW(Service Gateway，业务网关)经过S1口将数据先下发到主控基站(eNodeB1，简称eNB1)，然后主控eNB1调度完成后将调制好的业务流通过X2口发送到协作eNB(eNodeB2和eNodeB3)中，这样有个缺点是数据进行了2次传输，是对传输资源的一种浪费，同时还增加了X2口的传输压力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种数据传输的下行多流波束赋形的传输方法及装置，用以解决现有技术中传输资源存在浪费且X2口传输压力较大的问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种数据传输的下行多流波束赋形的传输方法，所述方法包括以下步骤：

将现有的用户终端专用端口Port7和Port8拆分为四个用户终端专用端口，生成新的用户终端专用端口Port7、Port7’、Port8、Port8’；

将经过基站处理的各个业务流数据映射到四个新的用户终端专用端口中的一个或多个；

根据映射有业务流数据的端口，使用多流波束赋形进行协作传输和干扰规避传输。

进一步，所述各个业务流数据由核心网通过S1口下发给各个参与CoMP的基站中。

进一步，所述使用多流波束赋形进行协作传输和干扰规避传输，具体包括：

主控小区集中调度各个参与CoMP小区的下行传输；

当各个基站的数据量对称时，各个参与CoMP的基站平均分配数据量，进行下行传输。

进一步，当各个基站的数据量不对称时，主控小区调度数据量多的小区单小区进行双流或多流传输。

进一步，参与CoMP的各个小区采用基于多用户的多输入多输出的传输方式对本小区中其它用户终端进行复用赋形的下行传输。

另一方面，本发明还提供一种数据传输的下行多流波束赋形的传输装置，所述装置包括：

用户专用端口生成分配单元，定义了四个用户专用端口，主控小区负责产生和分配四用户专用个端口；；

映射单元，用于将经过基站处理的各个业务流数据映射到四个新的用户终端专用端口中的一个或多个；

传输单元，用于根据映射有业务流数据的端口，使用多流波束赋形进行协作传输和干扰规避传输。

进一步，所述各个业务流数据由核心网通过S1口下发给各个参与CoMP的基站中。

进一步，所述传输单元还包括：

调度子单元，用于主控小区集中调度各个参与CoMP小区的下行传输；

流量均分传输子单元，用于当各个基站数据量对称时，将各个参与CoMP的基站平均分配数据量，进行下行传输。

进一步，所述传输单元还包括：

流量非均分传输子单元，用于当各个基站的数据量不对称时，主控小区调度数据量多的小区单小区进行双流或多流传输。

进一步，所述传输单元还包括：

复用赋形传输子单元，用于各个小区采用基于多用户的多输入多输出的传输方式对本小区中其它用户终端进行复用赋形的下行传输。

本发明有益效果如下：

本发明通过将用户终端专用的端口拆分为四个端口，在R9协议的基础上，只需少许改动即可实现，同时提出了基于这种新的端口的下行最大4流复用传输方式，提高了复用的效率，化邻区干扰为有用信号，同时提升了边缘终端吞吐量和覆盖。

附图说明

图1是现有技术中基于X2口CoMP的多流传输示意图；

图2是本发明实施例中一种基于S1口CoMP的多流传输示意图；

图3是本发明实施例中一种数据传输的下行多流波束赋形的传输方法的流程图；

图4是本发明实施例中改进后的用户终端专用的四端口中特殊子帧配置为1、2、6和7的特殊子帧的结构图；

图5是本发明实施例中改进后的用户终端专用的四端口中特殊子帧配置为3、4和8的特殊子帧的结构图；

图6是本发明实施例中改进后的用户终端专用的四端口中常规子帧的结构图；

图7是本发明实施例中基于S1口多流映射传输示意图；

图8是本发明实施例中一种基于S1口的多流BF传输示意图；

图9是本发明实施例中再一种基于S1口的多流BF传输示意图；

图10是本发明实施例中一种数据传输的下行多流波束赋形的传输装置的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中传输资源存在浪费且X2口传输压力较大的问题，本发明提供了一种数据传输的下行多流波束赋形的传输方法及装置，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

如图2所示，本发明是基于分布式组网CoMP方式提出的下行多流传输的方法及装置。***根据终端的测试报告判断终端进入CoMP区后根据实际需求，会拆建终端的专用承载，将承载根据流量需求(GBR需求)和各个小区的实际状况(主要是负荷)分布建立到CoMP小区中。分布式承载模式建立后(分布式承载可以将一个承载拆分到两个小区里，或将终端的不同承载建立到两个小区里)，对应承载上的下行数据可以直接通过S1口由核心网下发到对应的小区内(或eNodeB内)。本发明提出的方法是参与CoMP协作的各个小区单独处理S1下发的各个承载的数据，各自形成TB(Transportation Block，传输块)。物理层RB(RadioBearer，无线承载)分配的位置、预编码(下行波束赋形加权权值)和加扰的信息由主控小区通过X2口发送过来，X2口主要承载控制信息。例如，下行发送时候的预编码和加扰信息，下行传输HARQ(Hybrid automatic repeat request，混合自动重传)反馈的ACK(Acknowledgement，确认字符)/NACK(Negative Acknowledgement，否定应答)(包括多个流的)的信息。

基于上述描述，本发明实施例设计思路主要包括以下三点：第一，在R9协议的基础上(参考TS36.211910)，稍作改动提出了新的终端专用端口(UERS_Port)；第二，基于S1口的多流传输的映射方法；第三，基于新的UERS Port使用多流波束赋形(BF，BeamForming)进行CoMP协作传输和干扰规避传输的方法。

如图3所示，本发明实施例提供一种数据传输的下行多流波束赋形的传输方法，包括以下步骤：

步骤S101，将现有的用户终端专用端口Port7和Port8拆分为四个用户终端专用端口，生成新的用户终端专用端口Port7、Port7’、Port8、Port8’；

本步骤中，在R9协议的基础上(参考TS36.211910)稍作改动地提出了新的终端专用Port(UERS_Port)；如图4、5、6所示。在R9版本协议上做最少的改动并能实现最大4流的BF传输。将R9上UE(User Equipment，用户终端)专用的Port7和Port8进行拆分，拆分成Port7、Port8、Port7’和Port8’四个端口，各个RE上对应的RS序列的产生，以及位置映射，还是按照R9协议来实现。拆分后各个RS的频域上的间隔不变，时域上的间隔变化很小(比原来的设计增加了一个符号的间隔)，实现了4个专用Port，为实现4流BF打下了基础。

本实施例涉及的拆分，其实是指定义，即对原先用户终端的专用端口进行重新定义，定义为四个专用端口。本步骤中，如果将原先的端口拆分为更多的端口，则会在造成频域间隔过大，因此该设计不合理，性能差。所以，拆分为四个端口，是最佳实施方式。在分配用户终端的资源的时候，为了保证各个Port的RS的具有较好的正交性(例如Port7和Port8之间的正交性，Port7’和Port8’之间的正交性)，最好限制分配RB(资源块，ResourceBlock)个数大于等于2个。

步骤S102，将经过基站处理的各个业务流数据映射到四个新的用户终端专用端口中的一个或多个；

本步骤中的映射方法是指：各个业务流数据从S1口经过基站***(eNB)处理，然后映射到空口的各个终端专用Port上(如图7所示的UERS_ant1、UERS_ant2和UERS_ant3)。在各个终端专用的Port上形成多流的BF输出，增加了边缘终端的吞吐量。

步骤S103，根据映射有业务流数据的端口，使用多流波束赋形进行协作传输和干扰规避传输。

基于新定义的端口(UERS Port)，使用多流波束赋形进行CoMP协作传输和干扰规避传输。本步骤涉及的方法，可以采用现有技术中的多流波束赋形进行CoMP协作传输和干扰规避传输的方法；也可以采用如图8和图9所示的方法。图8中描述的3个eNB使用3个BF流对目标终端进行下行传输，分别为端口UERS_ant1，UERS_ant2，UERS_ant3；三个BF流使用同一块时频资源，进行三倍复用，三块数据分别使用三个终端专用Port。图9描述了一种更复杂的场景，三个eNB对目标终端使用4个BF流进行下行传输，eNB2自身一个小区就使用了2个终端专用Port，这种场景应用在eNB2上需要传输的数据量比eNB1和eNB3都要大的情况下，理想场景是：eNB2的数据量是eNB1和eNB3的两倍(假设各个流的码率一样)。

下面，本实施例以一个具体实施例的方式，对本专利申请进行详细描述：

结合图2所示，基于S1口CoMP的多流传输方法，包括以下步骤：

步骤一：承载分布建立到三个eNB中，核心网下发的数据按照承载的分布分别过滤下发到各个eNB；

步骤二：各个eNB接收到从核心网下发的数据后，触发每个eNB的调度请求。主控小区(主控eNB)收集各个CoMP协作小区(各个协作eNB)的传输需求，各个小区的传输需求信息通过调度请求通知到主控小区，CoMP协作小区的调度请求通过X2口以命令的方式通知到主控小区。

步骤三：主控小区根据各个CoMP协作小区中的传输需求，来分配调度资源和专用端口，进行统一调度。

步骤四：主控小区分配完毕后，将调度结果以命令的方式通过X2口通知到各个CoMP协作小区。

步骤五：参与CoMP传输的各个CoMP协作小区收到主控小区的调度命令后，按照调度命令进行映射传输发送；即：按照调度命令的指示，对各个承载上的数据进行映射数据调制编码，然后在对应的天线端口上下发数据。发送过程中每个eNB分别按照指定的专用端口进行下行波束赋形传输。

步骤六：终端根据不同的端口做信道估计，将各个eNB下发的多流数据解析出来。

其中，上述步骤中，进行下行波束赋形传输，即进行下行多流复用协作传输和协作干扰消除，具体包括以下步骤：

A)：高层的业务通过S1口下发到各个参与CoMP的eNB中；

B)：主控小区(基站)集中调度各个参与CoMP小区(协作小区)的下行传输；集中处理可以充分发挥主控小区的作用，各小区协作调度，降低干扰；

C)：在各个eNB数据量比较对称的情况下，各个参与CoMP的eNB均分流量，进行下行多流传输(参考图8)。当各个eNB的数据量不对称情况下，主控小区会调度数据量多的小区单小区进行双流甚至多流的传输(参考图9中的eNB2)；

D)：在各个小区中还可以兼采用MU-MIMO(Multiple-User--Multiple-InputMultiple-Out，基于多用户的多输入多输出)的传输方式对小区中其他终端进行复用赋形，如图8中的eNB3中描述的UERS_ant3，这进一步增加了复用的效率。

与图1相比较，图1描述的是终端的承载都建立在主控小区中，是一种集中式组网的CoMP传输方式，数据先经过S1口下发到主控eNB，然后主控eNB调度完成后将调制好的业务流通过X2口发送到协作eNB中，这样有个缺点是数据进行了2次传输是对传输资源的一种浪费，同时还增加了X2口的传输压力。采用上述方案则可以很好的规避了这两个问题。

另外，如图10所示，本发明实施例还涉及一种实现上述实施例方法的数据传输的下行多流波束赋形的传输装置，包括：

用户专用端口生成分配单元201，用于将现有的用户终端专用端口Port7和Port8拆分为四个用户终端专用端口，生成新的用户终端专用端口Port7、Port7’、Port8、Port8’；主控小区负责分配四个专用端口到各个参与CoMP的小区；

映射单元202，用于将经过基站处理的各个业务流数据映射到四个新的用户终端专用端口中的一个或多个；

传输单元203，用于根据映射有业务流数据的端口，使用多流波束赋形进行协作传输和干扰规避传输。

其中，所述各个业务流数据由核心网通过S1口下发给各个参与CoMP的基站中。

为达更佳技术效果，传输单元203还包括：

调度子单元2031，用于主控小区集中调度各个参与CoMP小区的下行传输；

流量均分传输子单元2032，用于在各个基站数据量比较对称的情况下，各个参与CoMP的基站平均分配数据量，进行下行传输。

流量非均分传输子单元2033，用于当各个基站的数据量不对称情况下，主控小区会调度数据量多的小区单小区进行双流或多流传输。

复用赋形传输子单元2034，用于各个小区采用基于多用户的多输入多输出的传输方式对本小区中其它用户终端进行复用赋形的下行传输。

由上述实施例可以看出，本发明通过将用户终端专用的端口拆分为四个端口，基于R9协议的***只需要做很小的改动就可以实现，同时提出了基于这种新的端口的下行最大4流复用传输方式，提高了复用的效率，化邻区干扰为有用信号，同时提升了边缘终端吞吐量和覆盖。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (10)

1.一种数据传输的下行多流波束赋形的传输方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将现有的用户终端专用端口Port7和Port8拆分为四个用户终端专用端口，生成新的用户终端专用端口Port7、Port7’、Port8、Port8’；所述拆分是对现有的用户终端专用端口进行重新定义；

将经过基站处理的各个业务流数据映射到四个新的用户终端专用端口中的一个或多个；

根据映射有业务流数据的端口，使用多流波束赋形进行协作传输和干扰规避传输。

2.如权利要求1所述的数据传输的下行多流波束赋形的传输方法，其特征在于，所述各个业务流数据由核心网通过S1口下发给各个参与CoMP的基站中。

3.如权利要求2所述的数据传输的下行多流波束赋形的传输方法，其特征在于，所述使用多流波束赋形进行协作传输和干扰规避传输，具体包括：

主控小区集中调度各个参与CoMP小区的下行传输；

当各个基站的数据量对称时，将各个参与CoMP的基站平均分配数据量，进行下行传输。

4.如权利要求3所述的数据传输的下行多流波束赋形的传输方法，其特征在于，当各个基站的数据量不对称时，主控小区调度数据量多的小区单小区进行双流或多流传输。

5.如权利要求3或4所述的数据传输的下行多流波束赋形的传输方法，其特征在于，参与CoMP的各个小区采用基于多用户的多输入多输出的传输方式对本小区中其它用户终端进行复用赋形的下行传输。

6.一种数据传输的下行多流波束赋形的传输装置，其特征在于，所述装置包括：

用户专用端口生成分配单元，用于将现有的用户终端专用端口Port7和Port8拆分为四个用户终端专用端口，生成新的用户终端专用端口Port7、Port7’、Port8、Port8’；所述拆分是对现有的用户终端专用端口进行重新定义；

映射单元，用于将经过基站处理的各个业务流数据映射到四个新的用户终端专用端口中的一个或多个；

传输单元，用于根据映射有业务流数据的端口，使用多流波束赋形进行协作传输和干扰规避传输。

7.如权利要求6所述的数据传输的下行多流波束赋形的传输装置，其特征在于，所述各个业务流数据由核心网通过S1口下发给各个参与CoMP的基站中。

8.如权利要求7所述的数据传输的下行多流波束赋形的传输装置，其特征在于，所述传输单元还包括：

调度子单元，用于主控小区集中调度各个参与CoMP小区的下行传输；

流量均分传输子单元，用于当各个基站数据量对称时，将各个参与CoMP的基站平均分配数据量，进行下行传输。

9.如权利要求8所述的数据传输的下行多流波束赋形的传输装置，其特征在于，所述传输单元还包括：

流量非均分传输子单元，用于当各个基站的数据量不对称时，主控小区调度数据量多的小区单小区进行双流或多流传输。

10.如权利要求8或9所述的数据传输的下行多流波束赋形的传输装置，其特征在于，所述传输单元还包括：

复用赋形传输子单元，用于各个小区采用基于多用户的多输入多输出的传输方式对本小区中其它用户终端进行复用赋形的下行传输。